武汉军山长江大桥非线性地震反应时程分析

以武汉军山长江大桥为例，分析了斜拉桥的动力特性以及在一致激励和非一致激励下的非线性地震反应，并进行了减、隔震研究.结果表明：1）该桥基本周期很长，约为8.881 s，其第一振型为纵飘振型.2）几何非线性对其地震反应影响明显.3）同时考虑三个方向的地震波作用时，非一致激励对主梁和塔抗震设计不利.4）将普通支座更换为铅芯橡胶支座、粘弹性阻尼器，或两种减震装置同时使用时，减震效果明显.从减震效果比较，可以优先采用高阻尼铅芯橡胶支座+粘弹性阻尼器的做法.     

铅芯橡胶隔震桥梁结构的地震反应动力分析

以一端铰支一端滚动的简支桥和采用铅芯橡胶隔震支座的简支桥为研究对象,分别进行地震作用下的弹塑性动力反应分析。为考察铅芯橡胶隔震支座对桥梁隔震效果的影响,分别在隔震和未隔震情况下输入不同幅值的Elcentro地震波,计算出上部结构的加速度反应和相对位移。地震反应分析结果表明:动力分析中所用的结构计算模型、恢复力模型和参数及计算程序是可行的。通过对地震动力反应数据的分析,选择适当尺寸参数的铅芯橡胶支座作为隔震装置,改善结构动力特性,可以降低桥面及桥墩的地震响应,在整体上提高了结构的安全性及抗震性能,增强桥梁结构的抗震能力,从而得到较好的抗震效果。     

桥梁抗震设计实用建模方法比较分析

地震作用下桥梁结构响应结果的准确性很大程度上依赖于其建立的有限元模型.以一座三跨规则连续梁为例，系统地总结和研究了进行桥梁抗震设计时不同构件和边界条件的模拟方法，并采用3种方法分别建立了集中参数模型、简化模型和精细化模型，在输入相同的地震波后进行非线性时程分析, 并对其响应结果进行比较.分析结果表明：采用前两种简化模型计算的结果误差很大，且较难反映支座、横向挡块和伸缩缝等构件的非线性响应；采用精细化模型计算的结果能更准确地反映桥梁结构的多种非线性响应，更好地适用于基于性能的桥梁抗震设计.     

跨越管道基于性能的抗震设计分析

基于性能的抗震设计思想,借鉴钢筋混凝土结构的性能设计方法,以悬索跨越管道为研究对象,以跨越管道系统的最大位移和系统耗能为参数,确立了跨越管道的地震损伤模型,给出了悬索跨越管道基于地震损伤性能的抗震设计方法。     

桥梁铅销橡胶支座减震效果的影响因素研究

建立了各墩台高度相等且与地基固结的连续梁桥模型,采用自主开发的"桥梁结构非线性地震反应分析程序",对影响公路连续梁桥铅销橡胶支座减震效果的因素进行了正交试验计算分析,并对计算结果进行了方差分析,证明了支座铅销面积和桥墩高度是影响减震效果的2个显著性因素;分析了支座铅销面积对减震效果的影响规律,结果表明,改变各墩台支座的铅销面积比可在一定限度内调节地震作用下位移与内力响应在各墩台之间的分配;计算了8°,9°设防烈度和Ⅰ,Ⅱ类场地土条件下不同桥墩高度时模型桥的最大减震率,给出了相应设防烈度和场地土条件下铅销橡胶支座能实现30%减震率的最大桥墩高度,提出了一个无量纲常数--界限常数,据此常数可以判断出一定设防烈度和场地土条件下连续梁桥是否可以采用铅销橡胶支座进行减震设计实现30%的减震率.     

基于位移及滞回耗能的结构抗震性能评估新方法

根据Pushover分析的基本假定,推导了多自由度体系结构与其等效单自由度体系之间位移及能量的近似转换关系;在此基础上,采用Park-Ang模型对结构在地震作用下的整体损伤指标进行合理估计,并据此对结构的抗震性能作出综合评估.本文方法能同时体现地震作用下结构的最大变形及滞回耗能总量对其损伤造成的影响,具有广阔的工程应用前景.为验证该方法的准确性,对一典型的7层混凝土框架结构进行了算例验证.结果表明,算例结构的整体损伤指标估计误差仅为7.0%左右,其中位移项估计误差约为6.6%,能量项估计误差约为9.9%.     

基于Push-over的农村砌体房屋地震响应分析

[目的]农村砌体房屋是震害受损最普遍的结构形式,通过分析砌体结构地震响应特征及评估砌体结构抗震水平,减小地震作用下引发的房屋坍塌等次生灾害,降低震害损失。[方法]运用ABAQUS分析软件建立农村砌体房屋三维有限元分析模型,基于Push-over分析方法得出地震作用下结构损伤、裂缝分布以及荷载位移曲线等地震响应特征,以层间位移角为量化指标对抗震性能进行评估。[结果]研究发现:地震作用下结构开洞纵墙损伤大于未开洞横墙,底层损伤大于上层;裂缝主要集中在楼梯间、大开间墙体等应力集中处以及构件连接薄弱处;最大层间位移角出现在开洞纵墙底层墙体,结构承重横墙稳定性较开洞纵墙好。对于不同模型,砂浆强度等级由M7.5提升为M10时,结构损伤度下降2.1%,基本设防和罕见地震下结构最大层间位移角分别减小24.2%和30.5%;设置圈梁构造措施后,结构损伤度下降10.9%,基本设防和罕见地震下结构最大层间位移角分别减小30.0%和45.1%;提高砂浆强度等级并设置圈梁构造措施时,结构损伤度下降17.4%,基本设防和罕见地震下结构最大层间位移角分别减小45.7%和63.2%。[结论]提升结构砂浆强度等级并设置圈梁构造措施后,砌体房屋稳定性满足抗震要求,对提高砌体结构抗震性能作用显著。     

中低设防烈度地区全无缝桥梁抗震性能分析

为了准确地模拟接线路面特性，对其荷载-变形和损伤进行了分析，提出了接线路面板集中弹簧简化模型.基于此，采用SAP2000建立了某座全无缝桥梁动力计算模型.对该桥进行了模态分析和地震时程分析，并与对应连续梁桥进行了对比分析；同时还进行了桥长和接线路面刚度敏感性分析.研究结果表明：中低设防烈度地区，全无缝桥梁的地震响应只有连续梁桥的24%～35%，主桥处于弹性无损状态.可见，全无缝桥梁能大幅提升中低烈度地区公路中小桥梁的抗震性能.     

圆柱面巨型网格结构地震响应时程分析

首先推导了大跨空间结构几何非线性地震响应时程分析的计算过程，编制了相应的计算程序，然后重点对圆柱面交叉立体桁架系巨型网格结构进行几何非线性地震响应时程分析．针对主体结构单独承载及子结构参与协同承载两种情况，分析了立体桁架拱内关键节点及关键杆件的地震响应时程曲线，了解了结构基本地震响应时程特性；进行了不同方向地震波作用时程对比分析，论证了该结构抗震验算需考虑三维地震作用；最后将振型分解反应谱法与时程法结果进行了对比分析，说明了对于该结构，反应谱法可用作初步的抗震分析，但最终必须用时程法进行验算．     

隔震结构的非线性计算方法

分别采用两种模型，代表隔震支座的非线性滞回恢复力特性，对基底隔震结构的动力反应进行了研究。利用Newmark法和四阶显式Runge-Kutta法，对一建筑物在隔震前、后的地震反应进行分析和比较。结果表明：Wen微分滞回曲线可以较为准确地反应铅芯橡胶隔震支座的本构关系，其隔震效果比较明显。     

双向隔震铁路桥梁与列车的耦合振动响应研究

为了研究铅芯橡胶双向隔震铁路桥梁在列车荷载作用下的动力性能，本文首先建立一座三跨隔震桥梁三维模型，然后对双向隔震铁路桥梁和列车组成的车桥系统耦合振动进行分析，研究其机理.结果表明，隔震桥梁在横桥向的隔震周期越大，桥梁梁体在列车荷载作用下横桥向位移越大，支座阻尼对桥梁梁体横桥向水平振动的衰减作用更加明显，对桥梁上部结构扭转角和竖向位移的影响可以忽略不计.桥梁横桥向的隔震周期的增大，使车体横摆、侧滚振动位移响应更加剧烈，对车体各个自由度的加速度响应影响可以忽略不计；隔震支座阻尼的增大对车体横摆、侧滚角、摇头角、沉浮和点头角位移响应以及对车体各自由度的加速度响应影响较小.     

基础隔震结构水平剪切刚度的敏感性分析

采用退化迟滞模型,代表叠层橡胶隔震支座的非线形滞回恢复力特性,对基底隔震结构的动力反应进行了研究。通过算例,对叠层橡胶支座水平剪切刚度对基底隔震结构隔震效果的影响进行了定性的分析。结果表明:在峰值位移反应处于允许范围内时,适当的降低隔震系统的刚度值,可以达到较为理想的隔震效果。     

异形柱框架抗震性能研究及有限元分析

在钢筋混凝土异形柱框架低周反复荷载试验分析的基础上,研究了该类型结构的破坏特征、承载能力、变形能力和延性等抗震性能指标,根据框架顶层滞回曲线得到相应结构的恢复力模型,通过计算等效刚度对比分析了结构各层刚度退化曲线,最后应用有限元软件对该框架进行了非线性有限元分析.研究结果表明:该框架结构抗震性能良好,但底层柱脚及部分节...     

基于AE-FFNN神经网络的橡胶树叶片磷含量定性研究

磷元素对橡胶树的生长发育至关重要,基于近红外光谱的橡胶树氮磷钾元素含量的快速无损检测已有很多研究,但磷元素含量的检测效果远不如氮钾。基于近红外高光谱技术结合非线性特征提取方法和建模算法实现橡胶树磷元素含量的快速无损检测。以橡胶树叶片的近红外高光谱数据为分析对象,运用神经网络非线性变换的特征提取思想,构建了一种融合自编码器与前馈神经网络(autoencoder-feedforward neural network, AE-FFNN)模型。通过自编码器提取橡胶树叶片的光谱非线性特征信息,运用前馈神经网络进行建模,应对不同精细程度的分类任务,从而实现橡胶树叶片磷含量的定性分析。结果表明,AE-FFNN模型有效提取了光谱非线性特征并压缩了特征数量,通过该方法提取的特征为31个,且定性分析模型精确度提升,能够达到91.10%。相较于在光谱检测领域广泛采用的机器学习模型,所建立的AE-FFNN模型性能有较大提升。该模型既可以应用于橡胶树叶片磷元素含量的定性分析,也可为磷元素含量的定量研究提供思路。     

公路桥梁板式橡胶支座的可靠性设计

本文用可靠度理论的验算点法校准计算了公路桥梁板式橡胶支座承压的可靠指标,在此基础上给出了目标可靠指标和分项系数。本文还提出了板式橡胶支座厚度设计及抗滑稳定性验算的可靠指标计算公式。     

真空降水预压及水泥搅拌桩在桥坡加固中的应用

为有效治理桥头跳车现象,减小桥坡工后沉降,针对填土速率、桥台侧向位移、总沉降及分层沉降等技术参数,提出了相应的技术措施,重点对真空降水预压和水泥搅拌桩进行比较分析.分析结果认为,对软土层较薄、填土高度较低的路段,可只做浅层处理,采取换土法、石灰短桩法,辅以砂垫层、复合土工布等减小不均匀沉降;对于深层处理方法,在桥坡填土较高、填土速率较快的条件下,真空降水预压法较经济但侧向位移相对较大,水泥搅拌桩加固法侧向挤压力较小但费用较大,结合工程实践对上述问题进行了改进和探索.     

气象因子与不同产胶特性橡胶树品系早期产量的相关性分析

[目的]研究气象因子对不同产胶特性橡胶树产量的影响,为橡胶树品种选育和橡胶生产提供理论依据.[方法]采用方差分析和多重比较方法分析7个橡胶树品系开割3年的胶乳产量、干胶含量和干胶产量差异,采用灰色关联分析和偏相关分析方法分析平均温度、最高温度、最低温度、相对湿度、光合有效辐射和降水量等气象因子与不同产胶特性橡胶树品系开割早期的胶乳产量、干胶含量和干胶产量的关联度和相关性.[结果]不同品质橡胶树的胶乳产量、干胶含量和产胶产量均存在极显著差异(P<0.01),根据产胶特性可将7个品系划分为6种产胶特性类别;气象因子与橡胶树干胶产量关联度排序为:割胶当天平均相对湿度>割胶前3d逐日平均相对湿度>割胶前3d总降水量>割胶前3d逐日平均温度>割胶前3d逐日平均最低温度>割胶当天最低温度>割胶前3d逐日平均最高温度>割胶前3d逐日平均光合有效辐射.偏相关分析结果表明,开割前3d逐日平均相对湿度和割胶当天平均相对湿度对不同产胶特性橡胶树品系的胶乳产量、干胶含量均具有显著影响,相对湿度越大、产胶量越高.[结论]橡胶树产量主要由基因型决定;相对湿度对橡胶树产量有显著影响,割胶前3d逐日平均相对湿度和割胶当天平均相对湿度越大、产量越高.